编辑推荐:
为解决牙科废水重金属污染问题,研究人员开展了对 Jiroft 地区 11 家牙科单位废水的研究,检测常见重金属(Hg、Ag、Cu)浓度并评估生态风险。结果发现部分重金属浓度超标,部分单位污染严重。这为牙科废水管理等提供依据。
在日常生活中,去牙科诊所看牙是常有的事,但很少有人会想到,这些诊所产生的废水可能正悄悄给环境带来巨大威胁。重金属,这个听起来就有些危险的词汇,它们具有生物累积性、不可降解性和不可代谢性,一旦进入环境,就会在食物链中不断积累,对人类健康和生态系统造成严重危害。而牙科诊所由于使用汞合金补牙材料、处理 X 光片的化学溶液等,其废水往往含有汞(Hg)、银(Ag)、铜(Cu)等多种重金属。以往很多研究只关注汞合金中的汞,却忽略了其他重金属的潜在危害。并且,由于牙科设备老旧、缺乏合适标准等原因,这些重金属正源源不断地被排放到环境中,严重影响城市污水处理厂的效率,还可能直接污染土壤和水源。为了深入了解这一情况,来自国外的研究人员开展了一项针对 Jiroft 地区牙科单位废水的研究,该研究成果发表在《Desalination and Water Treatment》上。
研究人员为了探究 Jiroft 地区牙科单位废水中常见重金属(汞、银、铜)的浓度,评估其生态风险,并提出减少对环境不利影响的解决方案,从 11 家牙科单位(包括 1 家牙科诊所和 10 家公共牙科单位)采集了 45 个样本。在采样过程中,研究人员十分严谨,在每个牙科单位的工作日结束时采集 4 个废水样本和 1 个进水样本,持续采样两周,并添加硝酸溶液(50% v/v)保存样本,同时测定了废水的 pH、化学需氧量(COD)、电导率(EC)、总溶解固体(TDS)、总悬浮固体(TSS)和浊度等理化特性。为了保证研究结果的准确性,研究人员还通过统计分析确定了样本量,并运用多种指数(污染指数 CD、污染因子 CF、修正污染指数 mCF)评估废水的污染程度。
研究结果显示,在牙科单位的基本信息方面,11 家牙科中心中仅有 2 家(18.2%)配备了汞合金分离过滤器,且这 2 家中心也未完全清洁过滤器,大多数中心每天为患者提供 5 - 14 次牙科服务,主要使用牙科汞合金,每天工作约 8 小时,废水均排放到井中。在重金属浓度方面,不同地区的废水重金属浓度差异较大。其中,铜(Cu)的平均浓度为 5.17mg/L,部分中心的浓度远超标准,如 Kahrooieh 中心的铜浓度高达 13.03mg/L;银(Ag)的平均浓度为 4.68μg/L,虽总体低于标准,但部分中心浓度较高;汞(Hg)的平均浓度为 10.02μg/L,与标准相比无显著差异,但 Velayat 1 中心的汞浓度达到 40.25μg/L。进一步分析发现,城市和农村健康中心的废水重金属浓度也有所不同,农村健康中心的铜和汞平均浓度与标准有显著差异。此外,研究还发现,在提供的服务与重金属浓度的关系上,只有铜浓度与服务数量存在显著相关性。通过污染指数评估,部分中心污染程度较高,如根据 CD 值,Urban 1 和 3、Esfandah 和 Velayat 2 中心污染程度较低,而其他中心污染程度高;根据 mCF 值,不同中心的污染程度也呈现出明显差异。
在讨论部分,研究人员分析了导致这些结果的原因。汞在牙科中使用广泛,但因其高含量和毒性备受关注,牙科汞合金是汞污染的重要来源,且在一些操作过程中容易释放汞。铜浓度超标可能是因为多数牙科单位缺乏汞合金分离过滤器,以及每天提供的服务较多。银浓度较低可能与使用的汞合金品牌含银量低以及采样时多数牙科中心未进行胶片显影有关。同时,研究还指出农村健康中心废水重金属浓度较高的原因,包括调查的中心数量多、服务和患者数量多、使用汞合金多以及设备老旧等。
综上所述,该研究表明 Jiroft 地区牙科单位废水中铜、银等重金属浓度较高,部分中心污染严重,这不仅威胁着牙医、工作人员和患者的健康,还对当地环境和生态系统造成了损害。因此,开展更广泛的研究以管理和处理牙科废水,建立区域法规,使用过滤设备和无害材料,对减少重金属排放、保护环境至关重要。这项研究为牙科废水的管理和治理提供了重要的参考依据,有助于推动相关领域的发展,保护生态环境和人类健康。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是采用可用性抽样法,从 11 家牙科单位采集废水和进水样本;二是依据标准方法测定废水的 pH、COD、EC、TDS、TSS 和浊度等理化特性;三是利用原子吸收光谱法和 ICP - MS(7500cx, Agilent, Japan)测量 Ag、Cu 和 Hg 的浓度;四是运用多种统计分析方法,如计算样本量、进行描述性统计、Sign 检验、Spearman 检验等,并通过污染指数(CD、CF、mCF)评估废水污染程度。